[发明专利]具有对齐的纳米级电子元件的含纳米孔的基板及其制备和使用方法

权利要求书

1.一种方法，其包括：

在设置于基板上的膜上或在所述膜中设置能够导电的至少一个纳米级电子元件，其中所述膜由电介质、半导体或半金属制成；

使所述膜与蚀刻剂接触；和

相对于与所述蚀刻剂接触的另一电极，将电压施加于所述纳米级电子元件，使得至少一个纳米孔被蚀刻穿过所述膜，所述纳米级电子元件的边缘和所述纳米孔的边缘之间的最短距离小于50nm。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在施加电压前，所述纳米级电子元件和所述蚀刻剂之间的空间被所述膜的一部分占据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在施加电压时，所述蚀刻剂接触所述纳米级电子元件。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述蚀刻剂包括选自由下列组成的组的一种或多种物质：氢氟酸、磷酸、氢氧化钾和四甲基氢氧化铵。

5.根据权利要求1所述的方法，其中选择电压的标记和/或量级，以局部影响邻近所述纳米级电子元件的蚀刻剂的蚀刻速率。

6.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

在所述膜的一侧上相对于所述膜的相对侧向流体施加压力；和

在所述纳米孔被蚀刻穿过所述膜之后，使所述流体流动通过所述纳米孔，其中所述流体基本上不蚀刻所述膜并减少或停止对所述膜的蚀刻。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述电压为脉冲电压、斜坡电压、恒定电压或它们的组合。

8.根据权利要求1所述的方法，其还包括通过向检测电极施加第二电压并监测流向所述检测电极或从所述检测电极流出的电流来检测所述纳米孔的形成，其中所述检测电极与所述纳米级电子元件分离，并且其中所述检测电极定位于所述蚀刻剂的外部。

9.根据权利要求8所述的方法，其还包括使用所述检测电极在所述膜的与所述蚀刻剂相对的侧面上向溶液施加电压。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述检测电极由金属制成，并且定位在所述膜的与所述蚀刻剂相对的侧面上。

11.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述检测电极通过电介质或半导体与所述纳米级电子元件电绝缘。

12.根据权利要求1所述的方法，其还包括使用反馈来停止所述纳米孔的蚀刻。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述反馈是光学的，并且基于下列中的至少一种：所述膜的与所述蚀刻剂相对的侧面的可见蚀刻；

在所述纳米孔的位置处的可见的流体积聚或晶体形成；和/或

通过所述纳米孔的形成或者荧光染料与所述纳米级电子元件、蚀刻剂和/或由于所述纳米孔的蚀刻而与所述荧光染料接触的材料的相互作用而激活的荧光。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述反馈是电的，并且基于下列中的至少一种：

从所述膜的一侧到所述膜的相对侧的电流的改变；

通过所述纳米级电子元件的电流和/或电导率的改变；和/或

在所述纳米级电子元件和与所述蚀刻剂接触的所述电极之间流动的电流的改变。

15.根据权利要求12所述的方法，其中当电流的量级超过阈值时，发生停止。

16.根据权利要求12所述的方法，其中当电流或电流相对于时间的导数的改变速率超过阈值时，发生停止。

17.根据权利要求12所述的方法，其中当随检测电极和/或与所述蚀刻剂接触的电极的电压而变化的穿过所述纳米级电子元件的电流曲线的形状改变时，发生停止。